斯拉的发展历史特斯拉是最大的压铸机玩家之一公差正是来自于一体式压铸的挑战当别的玩家也进入这个市场

　　自从特斯拉率先将一体化压铸技术应用于车身结构件后，包括蔚来、高合、小鹏、Volvo、丰田、极氪等多家汽车公司纷纷跟进。一体化压铸技术一时间成为显学，不但能节省成本、增加车体刚性，还能因为节省材料而减轻重量，这对于整个汽车工业来说是个革命性的制造技术，但路透却在不久前报道特斯拉将放弃钻研新的一体化压铸技术，这又是为什么？

　　一体化压铸技术的简单原理，其实是利用超大型压铸机将熔融的铝合金注入模具中，形成单一大部件，减少冲压不同部件在焊接或铆接组合的工法，此等工法将传统数百个小部件组合的车体结构简化为几个大部件，理论上可以加快汽车制造速度、大幅度减少相关成本。特斯拉使用这种技术压铸出车身几个大部件后再组合，大幅度减少了装配的时零组部件的时间。路透报道特斯拉所放弃的是下一代技术，直接将整台车身一体化压铸完毕的技术。

　　在2020年9月，特斯拉公布Model Y的后地板成功采用一体化压铸技术，可将下车体的总重降低30%、制造成本也降低了40%。由于一体化压铸技术减少了车身需要组装的零件、同时大幅度减少了需开发的模具数量，降低了模具开发的复杂性与成本，这样的做法也让特斯拉快速制造出车身造型、快速来测试与改进，进而缩短新车的开发时间。特斯拉声称他们能在18至24个月内开发出一款新车，而传统车厂则需要3到4年。

　　而在2023年、专门公布新战略的特斯拉投资日上，特斯拉进一步发布了一体化压铸的2.0版本，一种被称为Unboxed的技术。该技术将整个车身部件直接简化为六大模块、先分别生产不一样的模块再直接将六个模块组合在一起、感觉就像是组装一个箱子，因而被称作Unboxed，与传统需要超过数千块零部件组合的车体不同，这种高度集成的工法不但能够轻量化车体、同时也能大幅度缩短造车时间、节约人力，让制造成本更低。这个技术能让特斯拉减少40%的工厂员工、同时所需要的时间也减少30%，组装费用更是目前Model 3与Model Y的一半。

　　当然，一个比起传统车厂更像科技公司的特斯拉，下一个进展所有人都能想象到──那就是直接将汽车的底盘零件一次性压铸成形，目标是彻底利用这样的工法简化制造流程、并借此减少相关成本。根据路透社报道，该技术原本是用于特斯拉计划开发的全新小型车辆平台──似乎非常容易就能让人想象到，这似乎就是真正特斯拉原本想开发的新底盘Model 2，似乎能够很明显地将被放弃的新技术与“原本要开发的”新车连接在一起。但特斯拉目前已经放弃了这个技术，转而重新投入只用三件式铸造车身底盘、对特斯拉而言较为成熟的工法。

　　要一口气压铸原本由400块零件组合而成的底盘，特斯拉除了需要打造更庞大的压铸机外，还需要全面性地提升相关的技术水准才能用如此庞大的机器。例如用于Model Y车身部件的压铸机锁模力为6,000吨级，而最大锁模力的9,000吨级压铸机则专为Cybertruck打造，这些压铸机通常都来自于专为特斯拉供应的IDRA集团。一般来说，汽车的零部件需要的压铸机锁模力约在1,500吨级至3,000吨级间──而Cybertruck的9,000吨级压铸机已经是地球上几个最大的压铸应用之一。

　　特斯拉在Model Y中使用了两个巨型压铸件，分别用作前后底盘，进而彻底改变了传统的车身设计并简化了制作的完整过程。与Model 3相比，这两个巨型压铸件取代了171个零件（主要是铝板冲压件和一些较小的压铸件）、消除了1,600个焊点，并从装配线个机器人，显著减少了所需的资本投资和占地面积。Model Y的6,000吨锁模力压铸机，理论上每小时可以生产45个压铸件。

　　假设要一口气压铸整个车身，特斯拉终会需要更为庞大的压铸机，现有的压铸机就能满足，假设要将整个底盘一体化压铸，那根据路透去年所访谈的专家这样认为，特斯拉需要的压铸机锁模力可能会要达到16,000吨。这样的超大型压铸功能一次压铸很复杂的大型部件，也减少了传统制作的完整过程中的繁琐步骤和零部件数量。然而，这也需要巨额的初期投资与技术上的支持──这明显会促进拉高成本、同时也需要更大的厂房。

　　使用巨型压铸部件会带来许多好处：可见是它们减少了汽车中的零件数量。理论上，假设你将车架或底盘集成成一个大型压铸件，应该能够减轻车辆的总重量、这对于纯电池电动汽车（BEV）很重要，因为减重是车辆增加续航的重要条件之一。但以目前的技术来说，压铸件通常不会薄于2毫米，而相比之下，钢板的冲压部件以现在的技术能做到0.7毫米的厚度、且强度高于压铸件，因此在厚度的先天条件限制下，一体化压铸车的重量不见得会低于传统钢板冲压部件车。

　　除此之外，巨型压铸部件也有另一个巨大的缺点需要仔细考虑──那就是车辆维修问题。假设你的车体是一个大型压铸件，这会导致你没有办法进行小范围的维修，传统使用多个零部件组装的车体，修东西的人可以简单拆卸损坏的不件、并重新修复有缺陷的部分，但以巨型压铸件完成的车体则要换掉整个压铸部件。

　　其次是制作的完整过程中保持紧密公差的挑战（这正是特斯拉一直以来被诟病的问题），巨型压铸件在部件中的不同位置具有不一样的厚度，在冷却和随后的淬火阶段，每个地方的冷却时间与方式有差异，就此导致的金属冷却变形往往难以预测。也因此相较于传统的钢板组装，巨型压铸件在公差的偏差和变化方面仍有许多未知因素。此外，巨型压铸件并非使用标准的点焊程序与其他部件连接，这一些方法也可能会引起意外或未知的几何变化。

　　需要更多的努力来获取所有关于部件的资讯并了解其偏差，但这一特性及巨型压铸件的尺寸使其在正确公差范围内生产无缺陷的压铸件变得很困难。因此，即使使用不需要热处理或仅需要人工老化而不需要淬火的合金（T5），实现正确的公差常常要使用复杂的自动智能系统进行校正。

　　第三个缺点是涉及压铸件的良率，制造一个几乎无缺陷的结构铸件本身就很困难，而将整个前/后底盘或电池托盘制造成一个单一的高质量巨型压铸件更是极具挑战性。结果，废品率很容易超过冷成型和组装过程的废品率。特斯拉早期停止巨型压铸部件生产的其中一个原因就是如此，即便现在特斯拉宣称良率已达90%，这样的数据仍然比不上传统的钢制车体。

　　有人可能会问，为什么在特斯拉之前，汽车公司没有考虑过使用巨型压铸件？答案是制造这些大型压铸件的过程在许多方面都极具挑战性。例如，增加压铸机的尺寸并不简单──光是在8年前，一台4,500吨的压铸机已经被认为是极为巨大了；而现，压铸机的锁模力可以达到9,000吨、12,000甚至15,000吨的压铸机也已经有人使用。

　　这类巨型铸件的模具也非常巨大（重达100吨），需要用起重机等大型设备协助处理。模具的尺寸也使得模具设计和热管理成为一大挑战。此外，压铸模具非常昂贵且寿命不长，使用结构合金时，其典型寿命约为10万次。相比之下，用于钢板零件的冲压机模具可以生产多达600万个零件。模具寿命也会是巨型压铸件需要仔细考虑的成本重点。

　　但即便如此，汽车业仍然对于一体成形的巨型压铸件有期待──因为它们能彻底改变车身设计和制造。巨型压铸件大多数都用在前后底盘和电动汽车的电池托盘：主要使用压铸技术的铝合金，相比于传统的钢板冲压件更具有回收的价值，因此对于想实现碳中和目标的车厂来说，使用能够回收的铝合金，也是一体化压铸极大的优势。

　　即便一体压铸件还有许多缺点尚待克服，但它的好处对于所有的车厂都是显而易见的，因此除了前述的中国车厂、Volvo等玩家外，包括奔驰、大众、通用、现代等车厂都有在研究巨型压铸部件的可行性、也在研发有关技术──有些车厂正在考虑以流变铸造（半固态铸造）作为解决大多数巨型压铸问题的潜在解决方案。不管如何，一旦越多玩家加入这个技术的领域中，就代表这个技术有机会取代传统技术进行革新，而一直在使用有关技术的特斯拉，也有一定可能会因为慢慢的变多人加入这个技术领域而受益。